package com.kevin.Code.BinarySearch;

/**
 * Leetcode 378 思路
 * 题目:从两个有序数组的并集中寻找第k小元素
 *
 * @author Vinlee Xiao
 * @Classname MedianofTwoSortedArrays
 * @Description Leetcode 4. 寻找两个正序数组的中位数 困难 二刷 新的做法
 * @Date 2022/3/1 11:35
 * @Version 1.0
 */
public class MedianofTwoSortedArrays {

    /**
     * 二分法
     *
     * @param nums1
     * @param nums2
     * @return
     */
    public double findMedianSortedArrays(int[] nums1, int[] nums2) {

        int len1 = nums1.length;
        int len2 = nums2.length;
        int totalLength = len1 + len2;
        int mid = (len1 + len2) >> 1;
        double result = 0;
        //为奇数
        if (totalLength % 2 == 1) {
            result = getKthElement(nums1, nums2, mid + 1);

        } else {
            int odd = getKthElement(nums1, nums2, mid);
            int even = getKthElement(nums1, nums2, mid + 1);
            result = (odd + even) / 2.0;
        }
        return result;
    }

    /**
     * 较难理解
     * 细节问题要深究
     * [0....k/2-2]
     *
     * @param nums1
     * @param nums2
     * @param k
     * @return
     */
    public int getKthElement(int[] nums1, int[] nums2, int k) {

        int len1 = nums1.length;
        int len2 = nums2.length;
        int index1 = 0;
        int index2 = 0;

        while (true) {
            //边界条件的处理
            //如果index1坐标越界，则第k个值为nums中第k个数
            if (len1 == index1) {
                return nums2[index2 + k - 1];
            }
            //如果index2坐标越界，则第k个值为nums中第k个数
            if (len2 == index2) {
                return nums1[index1 + k - 1];
            }

            if (k == 1) {
                return Integer.min(nums1[index1], nums2[index2]);
            }

            int mid = k >> 1;
            //当A数组中的坐标[0......k-1]被排除时，nums中index1的坐标要发生更新
            int newIndex1 = Integer.min(len1, index1 + mid) - 1;
            int newIndex2 = Integer.min(len2, index2 + mid) - 1;
            //每一轮寻找坐标都会更新
            int pivot1 = nums1[newIndex1];
            int pivot2 = nums2[newIndex2];

            //排除A数组中的前k-1个数
            if (pivot1 <= pivot2) {
                //接下来需要找寻
                k -= (newIndex1 - index1 + 1);
                index1 = newIndex1 + 1;

            } else {
                k -= (newIndex2 - index2 + 1);
                index2 = newIndex2 + 1;
            }

        }

    }


    public int getKthElement2(int[] nums1, int[] nums2, int k) {
        /* 主要思路：要找到第 k (k>1) 小的元素，那么就取 pivot1 = nums1[k/2-1] 和 pivot2 = nums2[k/2-1] 进行比较
         * 这里的 "/" 表示整除
         * nums1 中小于等于 pivot1 的元素有 nums1[0 .. k/2-2] 共计 k/2-1 个
         * nums2 中小于等于 pivot2 的元素有 nums2[0 .. k/2-2] 共计 k/2-1 个
         * 取 pivot = min(pivot1, pivot2)，两个数组中小于等于 pivot 的元素共计不会超过 (k/2-1) + (k/2-1) <= k-2 个
         * 这样 pivot 本身最大也只能是第 k-1 小的元素
         * 如果 pivot = pivot1，那么 nums1[0 .. k/2-1] 都不可能是第 k 小的元素。把这些元素全部 "删除"，剩下的作为新的 nums1 数组
         * 如果 pivot = pivot2，那么 nums2[0 .. k/2-1] 都不可能是第 k 小的元素。把这些元素全部 "删除"，剩下的作为新的 nums2 数组
         * 由于我们 "删除" 了一些元素（这些元素都比第 k 小的元素要小），因此需要修改 k 的值，减去删除的数的个数
         */

        int length1 = nums1.length, length2 = nums2.length;
        int index1 = 0, index2 = 0;
        int kthElement = 0;

        while (true) {
            // 边界情况
            if (index1 == length1) {
                return nums2[index2 + k - 1];
            }
            if (index2 == length2) {
                return nums1[index1 + k - 1];
            }
            if (k == 1) {
                return Math.min(nums1[index1], nums2[index2]);
            }

            // 正常情况
            int half = k / 2;
            int newIndex1 = Math.min(index1 + half, length1) - 1;
            int newIndex2 = Math.min(index2 + half, length2) - 1;
            int pivot1 = nums1[newIndex1], pivot2 = nums2[newIndex2];
            if (pivot1 <= pivot2) {
                k -= (newIndex1 - index1 + 1);
                index1 = newIndex1 + 1;
            } else {
                k -= (newIndex2 - index2 + 1);
                index2 = newIndex2 + 1;
            }
        }
    }


    public static void main(String[] args) {
        int[] nums1 = new int[]{1};
        int[] nums2 = new int[]{2, 3, 4, 5, 6};

        MedianofTwoSortedArrays medianofTwoSortedArrays = new MedianofTwoSortedArrays();
        double v = medianofTwoSortedArrays.findMedianSortedArrays(nums1, nums2);
        System.out.println(v);
    }
}
